Milieux granulaires à comportement solide. Modélisation, analyse expérimentale de la cohésion, validation et applications

A model of the mechanical behaviour and rupture of solid type granular media is proposed inthis study.This modelling is carried out on a reference medium made of aluminium cylinders and gluejoints playing the role of cohesive bonds. The experimental study of the bond's behaviourleads to a cohesion law and to a failure criterion. These results are put into a computer codebased upon a discrete elements method extended to the cohesive case. This code is validatedby comparing the mechanical behaviour and the rupture shapes of real and numericalmacroscopic samples.The model is therefore tested in the context of applications: strain and rupture of a beam,sample fractionation, yield surface characterisation. Eventually, the association between themodel and a phenomenological approach describing the mass transfer, permits us to tackle thecracking of media submitted to shrinking or swelling.Cette étude traite de la modélisation du comportement mécanique et de la rupture demilieux granulaires de type solide.Un milieu modèle constitué de cylindres d'aluminium et de joints de colle jouant lerôle de liens cohésifs permet de mener à bout cette modélisation. Le comportement du lien estétudié expérimentalement et permet d'établir une loi de cohésion et un critère de rupture. Cesrésultats sont introduits dans un code de calcul basé sur une méthode en éléments discretsétendue au cas cohésif. Le code est validé en comparant le comportement mécanique et lesfaciès de rupture d'échantillons macroscopiques réels et numériques.Le modèle est ensuite testé dans le cadre d'applications : déformation et rupture depoutres, fractionnement d'échantillons, détermination de la courbe intrinsèque. Enfin,l'association entre le modèle et une approche phénoménologique, décrivant les transferts dematière, permet d'aborder la fissuration de milieux subissant un retrait ou un gonflement